JP4296967B2 - Communications system - Google Patents

Communications system Download PDF

Info

Publication number
JP4296967B2
JP4296967B2 JP2004056116A JP2004056116A JP4296967B2 JP 4296967 B2 JP4296967 B2 JP 4296967B2 JP 2004056116 A JP2004056116 A JP 2004056116A JP 2004056116 A JP2004056116 A JP 2004056116A JP 4296967 B2 JP4296967 B2 JP 4296967B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data
packet data
unit
error
packet
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004056116A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005252346A (en
Inventor
慶成 池内
和幸 ▲高▼田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2004056116A priority Critical patent/JP4296967B2/en
Publication of JP2005252346A publication Critical patent/JP2005252346A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4296967B2 publication Critical patent/JP4296967B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Description

本発明は、複数の通信装置を接続した耐ノイズ性に優れ産業用途に適した通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system having excellent noise resistance and suitable for industrial use in which a plurality of communication devices are connected.

従来、産業分野ではモータ駆動等で発生するノイズが大きいため、機器間の通信において、このノイズが原因で伝送されたパケットデータに誤りが発生することが多く、誤りが発生した場合送信元である通信装置から正常なパケットデータの再送処理を行うことが一般的であった(例えば、特許文献1参照。)。
特開平10−276198号公報
Conventionally, in the industrial field, noise generated due to motor driving is large, so in communication between devices, there is often an error in packet data transmitted due to this noise, and if an error occurs, it is the sender It has been common to perform normal packet data retransmission processing from a communication device (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-10-276198

解決しようとする問題点は、パケットデータ伝送時に発生したデータ誤りを修復するために行われる再送処理がパケットデータの伝送遅れを引き起こすことである。つまり、再送処理は少なくとも1通信周期分の伝送遅れが発生するため、リアルタイム性を必要とされる産業用途では致命的な問題となる。特に、リング接続の通信においては、通信周回経路長に比例してパケットデータの誤り発生率が増加する。   The problem to be solved is that retransmission processing performed to repair a data error that occurred during packet data transmission causes a delay in packet data transmission. In other words, the retransmission process causes a transmission delay for at least one communication cycle, which is a fatal problem for industrial applications that require real-time performance. In particular, in ring connection communication, the error rate of packet data increases in proportion to the communication loop path length.

本発明は上記の課題を解決するものであり、劣悪な環境下でも使用可能な耐ノイズ性とリアルタイム性に優れた通信システムを提供することを目的とする。   The present invention solves the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a communication system excellent in noise resistance and real-time performance that can be used even in a poor environment.

上記課題を解決するために本発明は、マスター装置と複数台のスレーブ装置をリング接続して順次伝送する通信システムにおいて、送信元であるマスター装置は、送信バッファ内のコマンドデータからスレーブ装置ごとに分割されたデータブロックA1群を抽出し、その全てのデータブロックA1群に対して全く同一のデータブロックB1群を規定数分複製し、これらを規定の順序に配置したパケットデータP1を生成するパケットデータ生成部と、前記パケットデータP1を入力し、誤り検出用の符号を付加した符号付パケットデータを生成する符号付加部を備え、前記符号付パケットデータを送信部からスレーブ装置の受信部に送信し、前記スレーブ装置は、前記受信部で受信した符号付パケットデータをデータブロックごとに付加された誤り検出符号よりデータ誤りを検出する誤り検出部と、データ誤りのない有効なデータブロックC群を受信バッファへと転送する受信データ抽出部と、前記受信データ抽出部から転送された有効なデータブロックC群をデータブロックA2群とし、データブロックA2群に対して全く同一のデータブロックB2群を規定数分複製し、これらのデータブロックを規定の順序に配置したパケットデータP2を生成し、さらに自身の送信バッファ内からのレスポンスデータとその複製データを付加するパケットデータ生成部と、前記パケットデータ生成部から出力されたデータブロックごとに誤り検出符号を付加する符号付加部を備え、前記パケットデータ生成部は、さらにパケットデータP2およびレスポンスデータとその複製データの全てのデータブロックを規定の順序に再配置したパケットデータP3を生成する機能を備え、前記符号付加部でパケットデータP3内の全てのデータブロックごとに誤り検出符号を付加した符号付パケットデータP4を生成し、送信部から相手先の受信部に伝送することで、データブロックごとの誤り検出が可能となり、仮にあるデータブロックがノイズの影響を受けデータ誤りが発生した場合においても、複製されたデータブロックから有効なデータを抽出し、再生することが可能となる。 In order to solve the above-described problem, the present invention provides a communication system in which a master device and a plurality of slave devices are sequentially connected by ring connection, and the master device that is a transmission source is configured for each slave device from command data in a transmission buffer. A packet that extracts the divided data block A1 group, duplicates a specified number of identical data blocks B1 for all the data blocks A1 group, and generates packet data P1 in which these are arranged in a specified order A data generation unit, and a code addition unit that inputs the packet data P1 and generates a signed packet data to which an error detection code is added, and transmits the signed packet data from the transmission unit to the reception unit of the slave device The slave device adds the signed packet data received by the receiving unit for each data block. An error detection unit for detecting a data error from an error detection code, a reception data extraction unit for transferring a valid data block C without data error to a reception buffer, and an effective data block transferred from the reception data extraction unit The group C is a data block A2 group, the data block B2 group identical to the data block A2 group is duplicated by a specified number, and packet data P2 in which these data blocks are arranged in a specified order is generated. A packet data generation unit for adding response data and its duplicate data from the transmission buffer, and a code addition unit for adding an error detection code to each data block output from the packet data generation unit. Further includes all of the packet data P2 and the response data and its duplicated data. A function of generating packet data P3 in which data blocks are rearranged in a prescribed order, and the code adding unit generates signed packet data P4 to which an error detection code is added for every data block in the packet data P3, By transmitting data from the transmitter to the receiver at the other end, it is possible to detect errors for each data block. Even if a data error occurs due to noise in a data block, it is effective from the duplicated data block. It is possible to extract and reproduce the correct data.

本発明の通信システムによれば、リング接続されたスレーブ装置ごとにパケットデータの誤り検出と再生を行うことが可能となるため、各通信装置の接続単位において、オリジナルのデータブロックと複製された全てのデータブロックに誤りが発生しない限り、正常なパケットデータの再送を不要にできる。このため、通信周回経路単位でのパケットデータの伝送における誤り発生率が大幅に低下し、再送処理を必要とする不具合の発生率を大幅に低減でき、リアルタイム性を確保することができる。 According to the communication system of the present invention, it becomes possible to reproduce the error detection of the packet data for each slave equipment which is ring connected, in a connection unit of each communication device, it is replicated with the original data block As long as no error occurs in all data blocks, it is possible to eliminate retransmission of normal packet data. For this reason, the error occurrence rate in packet data transmission in units of communication loop paths is greatly reduced, the occurrence rate of defects requiring retransmission processing can be greatly reduced, and real-time performance can be ensured.

マスター装置と複数台のスレーブ装置をリング接続して順次伝送する通信システムにおいて、送信元であるマスター装置は、送信バッファ内のコマンドデータからスレーブ装置ごとに分割されたデータブロックA1群を抽出し、その全てのデータブロックA1群に対して全く同一のデータブロックB1群を規定数分複製し、これらを規定の順序に配置したパケットデータP1を生成するパケットデータ生成部と、前記パケットデータP1を入力し、誤り検出用の符号を付加した符号付パケットデータを生成する符号付加部を備え、前記符号付パケットデータを送信部からスレーブ装置の受信部に送信し、前記スレーブ装置は、前記受信部で受信した符号付パケットデータをデータブロックごとに付加された誤り検出符号よりデータ誤りを検出する誤り検出部と、データ誤りのない有効なデータブロックC群を受信バッファへと転送する受信データ抽出部と、前記受信データ抽出部から転送された有効なデータブロックC群をデータブロックA2群とし、データブロックA2群に対して全く同一のデータブロックB2群を規定数分複製し、これらのデータブロックを規定の順序に配置したパケットデータP2を生成し、さらに自身の送信バッファ内からのレスポンスデータとその複製データを付加するパケットデータ生成部と、前記パケットデータ生成部から出力されたデータブロックごとに誤り検出符号を付加する符号付加部を備え、前記パケットデータ生成部は、さらにパケットデータP2およびレスポンスデータとその複製データの全てのデータブロックを規定の順序に再配置したパケットデータP3を生成する機能を備え、前記符号付加部でパケットデータP3内の全てのデータブロックごとに誤り検出符号を付加した符号付パケットデータP4を生成し、送信部から相手先の受信部に伝送することで、データブロックごとの誤り検出が可能となり、仮にあるデータブロックがノイズの影響を受けデータ誤りが発生した場合においても、複製されたデータブロックから有効なデータを抽出し、再生することが可能となる。 In a communication system in which a master device and a plurality of slave devices are sequentially connected by ring connection, a master device that is a transmission source extracts a data block A1 group divided for each slave device from command data in a transmission buffer, A packet data generator for generating a packet data P1 in which a specified number of identical data blocks B1 are copied for all the data blocks A1 in a specified order, and the packet data P1 is input. And a sign adding unit that generates signed packet data to which an error detection code is added, and transmits the signed packet data from the transmitting unit to the receiving unit of the slave device. Data errors are detected from the error detection code added to each data block in the received signed packet data. An error detecting unit, a received data extracting unit for transferring a valid data block C free of data errors to a receiving buffer, and a valid data block C transferred from the received data extracting unit as a data block A2 group. , The same number of the same data block B2 group as the data block A2 group is duplicated by a specified number, packet data P2 in which these data blocks are arranged in a specified order is generated, and response data from its own transmission buffer is generated. And a packet data generation unit for adding the duplicate data, and a code addition unit for adding an error detection code to each data block output from the packet data generation unit, the packet data generation unit further including packet data P2 and Rearrange all data blocks of response data and its duplicated data in the prescribed order The packet adding unit generates a signed packet data P4 in which an error detection code is added to every data block in the packet data P3 by the code adding unit. , It is possible to detect errors for each data block. Even when a data block is affected by noise and a data error occurs, valid data is extracted from the copied data block and reproduced. It becomes possible.

図1はリング接続された通信システムのブロック図を示すものであり、通信装置010の送信部030と通信装置011の受信部041を通信ケーブル050で接続し、通信装置010から送信されるパケットデータを通信装置011で受信する。そして順次、通信装置011の送信部031と通信装置012の受信部042を通信ケーブル051で接続、同様に通信装置012と送信部032と通信装置013の受信部043を通信ケーブル052で接続、通信装置013の送信部033と通信装置010の受信部040を通信ケーブル053で接続し、通信装置013から送信されるパケットデータを通信装置010が受信する。   FIG. 1 shows a block diagram of a ring-connected communication system, in which a transmission unit 030 of a communication device 010 and a reception unit 041 of a communication device 011 are connected by a communication cable 050 and packet data transmitted from the communication device 010 is transmitted. Is received by the communication device 011. Then, sequentially, the transmission unit 031 of the communication device 011 and the reception unit 042 of the communication device 012 are connected by the communication cable 051, and similarly, the communication device 012, the transmission unit 032 and the reception unit 043 of the communication device 013 are connected by the communication cable 052, and communication. The transmission unit 033 of the device 013 and the reception unit 040 of the communication device 010 are connected by the communication cable 053, and the communication device 010 receives the packet data transmitted from the communication device 013.

なお、n+1台の通信装置をリング接続する場合、最終的にn番目に接続された通信装置01nの送信部03nと通信装置010の受信部040を通信ケーブル05nで接続し、通信装置01nから送信されるパケットデータを通信装置010が受信することになる。   When n + 1 communication devices are ring-connected, the transmission unit 03n of the communication device 01n connected finally to the reception unit 040 of the communication device 010 is connected by the communication cable 05n and transmitted from the communication device 01n. The communication device 010 receives the packet data to be processed.

次に、通信装置010をマスター、通信装置011、012、013をスレーブとし、リング接続されたマスター・スレーブ方式の通信システムを例にとって説明する。この通
信システムがノイズの影響を受け、途中でデータ誤りが発生した場合の処理例を図1から図5を併用して順次説明する。
Next, a description will be given of an example of a master-slave type communication system in which the communication device 010 is a master and the communication devices 011, 012, and 013 are slaves and is ring-connected. An example of processing when this communication system is affected by noise and a data error occurs in the middle will be sequentially described with reference to FIGS.

まず、マスターである通信装置010の送信バッファ060内のデータをパケットデータ生成部080は3個のデータブロックMD1、MD2、MD3に分割する。例えばMD1、MD2、MD3はそれぞれの通信装置011、012、013に対応したマスターからスレーブへのコマンドデータであるとする。   First, the packet data generation unit 080 divides the data in the transmission buffer 060 of the master communication device 010 into three data blocks MD1, MD2, and MD3. For example, MD1, MD2, and MD3 are command data from the master to the slave corresponding to the respective communication devices 011, 012, and 013.

パケットデータ生成部080は、これらの全てのデータブロックに対してそれぞれ1つずつ複製したデータブロックを生成し、これらのデータブロックを規定の順序に配置したものを符号付加部090に入力し、誤り検出用の符号を付加したデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2、MDA3、MDB3が規定の順序で配置された符号付パケットデータ120を生成する。ここではデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2、MDA3、MDB3の順に配置することにする。また、データブロックMDA1とMDB1、MDA2とMDB2、およびMDA3とMDB3はそれぞれ全く同一のデータブロックであることを補足する(図2上)。   The packet data generation unit 080 generates a data block that is duplicated one by one for all of these data blocks, and inputs the data blocks arranged in a prescribed order to the code addition unit 090 to generate an error. Signed packet data 120 is generated in which data blocks MDA1, MDB1, MDA2, MDB2, MDA3, and MDB3 to which detection codes are added are arranged in a prescribed order. Here, the data blocks MDA1, MDB1, MDA2, MDB2, MDA3, and MDB3 are arranged in this order. Further, it is supplemented that the data blocks MDA1 and MDB1, MDA2 and MDB2, and MDA3 and MDB3 are completely identical data blocks (upper part of FIG. 2).

次に、符号付パケットデータ120を通信装置010の送信部030から通信装置011の受信部011に送信する。通信ケーブル050にノイズが印加され、送信した符号付パケットデータ120にデータ誤りが発生して、これが符号付パケットデータ121に変化したと仮定し、この符号付パケットデータ121を通信装置011の受信部041で受信する。   Next, the signed packet data 120 is transmitted from the transmission unit 030 of the communication device 010 to the reception unit 011 of the communication device 011. Assuming that noise is applied to the communication cable 050, a data error has occurred in the transmitted signed packet data 120, and this has been changed to signed packet data 121, this signed packet data 121 is received by the receiving unit of the communication device 011. Received at 041.

受信部041から誤り検出部101にパケットデータ121を転送し、データブロックごとに誤りがあるかどうかを検査する。ここではデータブロックMDB1とMDA2にのみ誤りが発生したとする(図2下)。   The packet data 121 is transferred from the receiving unit 041 to the error detecting unit 101, and it is checked whether there is an error for each data block. Here, it is assumed that an error has occurred only in the data blocks MDB1 and MDA2 (bottom in FIG. 2).

まず、データブロックMDA1に誤りがないためMDA1を有効とする。次に、データブロックMDA2には誤りがあったため、その複製であるMDB2のデータを有効とする。最後にMDA3には誤りがなかったため、このMDA3を有効とし、これらの有効と判定したデータブロックからMD1、MD2、MD3を受信データ抽出部111により抽出し受信バッファ071に転送するとともに、パケットデータ生成部081に転送する。   First, since there is no error in the data block MDA1, MDA1 is validated. Next, since there is an error in the data block MDA2, the data of the duplicate MDB2 is made valid. Finally, since there was no error in MDA3, this MDA3 is validated, and MD1, MD2, and MD3 are extracted from the data blocks determined to be valid by the reception data extraction unit 111 and transferred to the reception buffer 071. Forward to part 081.

通信装置011のパケットデータ生成部081にて、受信データ抽出部111から転送された全てのデータブロックに対してそれぞれ1つずつ複製したデータブロックを生成し、これらのデータブロックを規定の順序に配置する。   The packet data generation unit 081 of the communication device 011 generates data blocks that are duplicated one by one for all the data blocks transferred from the reception data extraction unit 111, and arranges these data blocks in a prescribed order. To do.

さらに、送信バッファ061内のデータブロックSD1をパケットデータ生成部081へ転送する。例えば、SD1は通信装置011から通信装置010へのレスポンスデータであるとする。   Further, the data block SD1 in the transmission buffer 061 is transferred to the packet data generation unit 081. For example, SD1 is response data from the communication device 011 to the communication device 010.

次に、パケットデータ生成部081はデータブロックSD1を複製し、既に受信データ抽出部111より転送済みのデータブロックを含めたこれら全てのデータブロックを規定の順序に配置したものを符号付加部091に入力し、誤り検出用の符号を付加したデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2、MDA3、MDB3、SDA1、SDB1が規定の順序で配置された符号付パケットデータ122を生成する。ここではデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2、MDA3、MDB3、SDA1、SDB1の順に配置することにする。また、データブロックSDA1とSDB1は全く同一のデータブロックであることを補足する(図3)。   Next, the packet data generation unit 081 duplicates the data block SD1 and puts all these data blocks including the data block already transferred from the received data extraction unit 111 in a prescribed order to the code addition unit 091. The signed packet data 122 in which the data blocks MDA1, MDB1, MDA2, MDB2, MDA3, MDB3, SDA1, and SDB1 to which the error detection codes are added is arranged in a prescribed order is generated. Here, the data blocks MDA1, MDB1, MDA2, MDB2, MDA3, MDB3, SDA1, and SDB1 are arranged in this order. Further, it is supplemented that the data blocks SDA1 and SDB1 are exactly the same data block (FIG. 3).

次に、符号付パケットデータ122を通信装置011の送信部031から送信する。通信ケーブル051にノイズが印加されて、送信した符号付パケットデータ122にデータ誤りが発生し符号付パケットデータ123に変化したと仮定し、この符号付パケットデータ123を通信装置012の受信部042で受信する。さらに誤り検出部102にパケットデータ123を転送し、データブロックごとに誤りがあるかどうかを検査する。ここではデータブロックMDBとSDA1にのみ誤りが発生したとする。 Next, the signed packet data 122 is transmitted from the transmission unit 031 of the communication device 011. Assuming that noise is applied to the communication cable 051, a data error occurs in the transmitted signed packet data 122, and the signed packet data 123 is changed to the signed packet data 123, and this signed packet data 123 is received by the receiving unit 042 of the communication device 012. Receive. Further, the packet data 123 is transferred to the error detection unit 102, and it is checked whether there is an error for each data block. Here, the error occurs only in the data blocks MDB 2 and SDA1.

通信装置012内処理も通信装置011と同様に行う。この処理について図4を中心に説明する。この場合、MDA1、MDA2、MDA3が有効となり、これらの有効と判定したデータブロックからMD1、MD2、MD3を受信データ抽出部112により抽出し受信バッファ072とパケットデータ生成部082へ転送する。また、SDA1には誤りがあるため、SDB1を有効にし、SD1を抽出し、パケットデータ生成部082へ転送する。   The processing in the communication device 012 is performed in the same manner as the communication device 011. This process will be described with reference to FIG. In this case, MDA1, MDA2, and MDA3 are valid, and MD1, MD2, and MD3 are extracted from the data blocks determined to be valid by the reception data extraction unit 112 and transferred to the reception buffer 072 and the packet data generation unit 082. Since SDA1 has an error, SDB1 is validated, SD1 is extracted, and transferred to the packet data generation unit 082.

さらに、送信バッファ062内のデータブロックSD2をパケットデータ生成部082へ転送する。例えば、SD2は通信装置012から通信装置010へのレスポンスデータであるとする。   Further, the data block SD2 in the transmission buffer 062 is transferred to the packet data generation unit 082. For example, SD2 is response data from the communication device 012 to the communication device 010.

次に、パケットデータ生成部082はデータブロックSD2を複製し、既に受信データ抽出部112より転送済みのデータブロックを含めたこれら全てのデータブロックを規定の順序に配置したものを符号付加部092に入力し、誤り検出用の符号を付加したデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2、MDA3、MDB3、SDA1、SDB1、SDA2およびSDB2が規定の順序で配置された符号付パケットデータ124を生成する。このパケットデータ124を送信部032から通信装置013の受信部043へ送信する。   Next, the packet data generation unit 082 duplicates the data block SD2, and puts all these data blocks including the data block already transferred from the received data extraction unit 112 in a prescribed order to the code addition unit 092. The signed packet data 124 in which the data blocks MDA1, MDB1, MDA2, MDB2, MDA3, MDB3, MDB3, SDA1, SDB1, SDA2, and SDB2 to which error detection codes are added is arranged in a prescribed order is generated. The packet data 124 is transmitted from the transmission unit 032 to the reception unit 043 of the communication device 013.

通信装置013内処理も通信装置011、012と同様に行うことで、最終的に通信装置010は図5に示す符号付パケットデータ127を受信し、誤り検出部100と受信データ抽出部110によりスレーブである通信装置011、012、013からの有効なレスポンスデータSD1、SD2、SD3を受信バッファに抽出することができる。   By performing the processing in the communication device 013 in the same manner as the communication devices 011 and 012, the communication device 010 finally receives the signed packet data 127 shown in FIG. 5 and the error detection unit 100 and the reception data extraction unit 110 perform slave processing. The valid response data SD1, SD2, and SD3 from the communication devices 011, 012, and 013 can be extracted to the reception buffer.

すなわち、通信装置装置間の各伝送経路でノイズの影響を受け、データ誤りが発生した場合においても、受信した通信装置ごとに、データブロックの再生が可能となり、オリジナルのデータブロックと複製されたデータブロックで同時に誤りが発生しない限り、正常なパケットデータの再送を不要とする。   In other words, even if a data error occurs due to the influence of noise on each transmission path between the communication device apparatuses, it is possible to reproduce the data block for each received communication apparatus, and the data copied with the original data block Unless there is an error in the block at the same time, normal packet data retransmission is unnecessary.

これにより、通信周回経路長に比例してパケットデータの誤り発生率が増加する課題があったリング接続の通信においても、通信周回経路単位でのパケットデータの伝送における誤り発生率が大幅に低下し、再送処理を必要とする不具合の発生率を大幅に低減でき、リアルタイム性を確保できる。   As a result, even in ring-connected communications, where there is a problem that the packet data error rate increases in proportion to the communication loop path length, the error rate in packet data transmission in units of communication loop paths significantly decreases. Therefore, the occurrence rate of defects requiring retransmission processing can be greatly reduced, and real-time performance can be ensured.

実施例2では、実施例1において通信装置012で受信した符号付パケットデータ123が図6のように、MDA2とMDB2がともに有効でなかった場合、つまり、オリジナルのデータブロックと複製されたデータブロックで同時に誤りが発生した場合の処理の一例を示す。   In the second embodiment, when the signed packet data 123 received by the communication device 012 in the first embodiment is neither MDA2 nor MDB2 valid as shown in FIG. 6, that is, the original data block and the duplicated data block Shows an example of processing when errors occur simultaneously.

MDA2とMDB2はマスターである通信装置010からスレーブである通信装置012へのコマンドデータであったが、通信装置012はこれを正常に受信できなかったため、送信バッファ062から作成したブロックデータSDA2とSDB2ではなく、エラー
が発生したことを示すデータブロックERA2とERB2をパケットデータ124に配置する。
MDA2 and MDB2 were command data from the communication device 010 as the master to the communication device 012 as the slave, but the communication device 012 could not normally receive this, so the block data SDA2 and SDB2 created from the transmission buffer 062 Instead, data blocks ERA2 and ERB2 indicating that an error has occurred are arranged in the packet data 124.

そして、最終的に通信装置010で受信した符号付パケットデータ127が図7に示すような値となった場合、エラーが発生したことを示すデータブロックER2が受信バッファ070に抽出される。このデータブロックER2より通信装置010は、通信装置012が正常にブロックデータMD2を受信できなかったことを認識することが可能となる。この場合の通信装置010の処理例として、通信装置012のデータブロックのみに対して、再度同様のコマンドデータを送信する、もしくは通信処理自体を停止するなどがある。   When the signed packet data 127 finally received by the communication apparatus 010 has a value as shown in FIG. 7, the data block ER2 indicating that an error has occurred is extracted to the reception buffer 070. From this data block ER2, the communication device 010 can recognize that the communication device 012 has not normally received the block data MD2. As an example of processing of the communication device 010 in this case, similar command data is transmitted again only to the data block of the communication device 012 or the communication processing itself is stopped.

また、データブロックの分割単位を通信装置単位としたことで、正常に受信できなかったのは通信装置012のみとなり、通信装置011および013は正常に通信装置010からのコマンドを受信し、また、レスポンスを正常に返信することができる。故に通信装置010はパケットデータ全体を再送することを不要とし、リアルタイム性を高めることが可能となる。   Further, since the data block division unit is the communication device unit, only the communication device 012 has not been successfully received, and the communication devices 011 and 013 have normally received the command from the communication device 010. A response can be returned normally. Therefore, the communication device 010 does not need to retransmit the entire packet data, and can improve real-time performance.

なお、特にノイズ環境が劣悪な場合には、図8のようにデータブロックを複製する数量を2個またはそれ以上に増やすことで、パケットデータの誤り発生率を高めることができる。例えばデータブロックMDA2とMDB2がともに誤りが発生しても、それらのもうひとつの複製であるデータブロックMDC2に誤りがなければ、ブロックデータMD2を再生することが可能となり、リアルタイム性を高めることが可能となる。
(参考実施例)
In particular, when the noise environment is inferior, the error occurrence rate of packet data can be increased by increasing the number of data block duplications to two or more as shown in FIG. For example, even if an error occurs in both the data blocks MDA2 and MDB2, if there is no error in the data block MDC2 which is another copy of the data blocks, the block data MD2 can be reproduced and real-time performance can be improved. It becomes.
(Reference Example)

参考実施例として、複数台の通信装置がバス接続された通信システムについて説明する。図9は通信装置210をマスター、通信装置211と通信装置212をスレーブとしてバス接続されたマスター・スレーブ方式通信システムのブロック図であり、通信装置210の送信部230からパケットデータが通信ケーブル250を介して送信される場合、バス接続された通信装置211および通信装置212は、送信部231および送信部232を使用禁止とするとともに、受信部241および受信部242を有効とし、パケットデータを受信する。 As a reference embodiment, a communication system in which a plurality of communication devices are connected by bus will be described. FIG. 9 is a block diagram of a master-slave communication system in which the communication device 210 is a master and the communication device 211 and the communication device 212 are slaves. Packet data is transmitted from the transmission unit 230 of the communication device 210 to the communication cable 250. Communication device 211 and communication device 212 connected via bus disable use of transmission unit 231 and transmission unit 232 and enable reception unit 241 and reception unit 242 to receive packet data. .

この通信システムがノイズの影響を受け、途中でデータ誤りが発生した場合の処理例を、図9と図10を併用して説明する。   An example of processing when this communication system is affected by noise and a data error occurs in the middle will be described with reference to FIGS.

マスターである通信装置210の送信バッファ260内のデータをパケットデータ生成部280により2個のデータブロックMD1、MD2に分割する。例えばMD1、MD2はそれぞれの通信装置211、212に対応したマスターからスレーブへのコマンドデータであるとする。   Data in the transmission buffer 260 of the communication device 210 as a master is divided into two data blocks MD1 and MD2 by the packet data generation unit 280. For example, MD1 and MD2 are command data from the master to the slave corresponding to the respective communication devices 211 and 212.

パケットデータ生成部280によりこれらの全てのデータブロックに対してそれぞれ1つずつ複製したデータブロックを生成し、これらのデータブロックを規定の順序に配置したものを符号付加部290に入力し、誤り検出用の符号を付加したデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2が規定の順序で配置された符号付パケットデータ320を生成する。ここではデータブロックMDA1、MDB1、MDA2、MDB2の順に配置することにする(図10上)。また、データブロックMDA1とMDB1、およびMDA2とMDB2はそれぞれ全く同一のデータブロックであることを補足する。   The packet data generation unit 280 generates data blocks that are duplicated one by one for all of these data blocks, and inputs these data blocks arranged in a prescribed order to the code addition unit 290 for error detection. Signed packet data 320 is generated in which data blocks MDA1, MDB1, MDA2, and MDB2 to which codes are added are arranged in a prescribed order. Here, the data blocks MDA1, MDB1, MDA2, and MDB2 are arranged in this order (upper part of FIG. 10). Further, it is supplemented that the data blocks MDA1 and MDB1 and MDA2 and MDB2 are the same data blocks.

次に、符号付パケットデータ320を通信装置210の送信部230から送信する。通信ケーブル250にノイズが印加され、送信した符号付パケットデータ320にデータ誤
りが発生し、これが符号付パケットデータ321、符号付パケットデータ322に変化したとし、この符号付パケットデータ321を通信装置211の受信部241で受信し、また符号付パケットデータ322を通信装置212の受信部242で受信する。
Next, the signed packet data 320 is transmitted from the transmission unit 230 of the communication device 210. It is assumed that noise is applied to the communication cable 250 and a data error occurs in the transmitted signed packet data 320, which changes to signed packet data 321 and signed packet data 322. The signed packet data 321 is converted into the communication device 211. Are received by the receiving unit 241, and the signed packet data 322 is received by the receiving unit 242 of the communication device 212.

さらに通信装置211の誤り検出部301にパケットデータ321、通信装置212の誤り検出部302にパケットデータ322をそれぞれ転送し、データブロックごとに誤りがあるかどうかを検査する。ここでは誤り検出部301、302ともにデータブロックMDB1とMDA2で誤りを検出したとする。通信装置211では、データブロックMDA1に誤りがないためMDA1を有効とする。   Further, the packet data 321 is transferred to the error detection unit 301 of the communication device 211 and the packet data 322 is transferred to the error detection unit 302 of the communication device 212 to check whether there is an error for each data block. Here, it is assumed that the error detection units 301 and 302 both detect errors in the data blocks MDB1 and MDA2. In the communication apparatus 211, since there is no error in the data block MDA1, MDA1 is validated.

次に、データブロックMDA2には誤りがあったため、その複製であるMDB2のデータを有効とし、これらの有効と判定したデータブロックからデータMD1、MD2を受信データ抽出部311により抽出し受信バッファ271に転送する(図10中)。通信装置212でも通信装置211と同様にMD1、MD2を受信バッファ272に転送する(図10下)。   Next, since there is an error in the data block MDA2, the data in the duplicate MDB2 is validated, and the data MD1 and MD2 are extracted from the data block determined to be valid by the reception data extraction unit 311 and stored in the reception buffer 271. Transfer (in FIG. 10). Similarly to the communication apparatus 211, the communication apparatus 212 transfers MD1 and MD2 to the reception buffer 272 (lower part in FIG. 10).

次に、図9と図11を併用して通信装置211が送信可能となる例について説明する。通信装置211の送信バッファ261内のデータブロックSD1をパケットデータ生成部281へ転送する。例えば、SD1は通信装置211から通信装置210へのレスポンスデータであるとする。   Next, an example in which the communication apparatus 211 can transmit data will be described using FIG. 9 and FIG. 11 together. The data block SD1 in the transmission buffer 261 of the communication device 211 is transferred to the packet data generation unit 281. For example, SD1 is response data from the communication device 211 to the communication device 210.

次に、パケットデータ生成部281はデータブロックSD1を複製し、これら全てのデータブロックを規定の順序に配置したものを符号付加部291に入力し、誤り検出用の符号を付加したデータブロックSDA1、SDB1が規定の順序で配置された符号付パケットデータ323を生成する。ここではデータブロックSDA1、SDB1の順に配置することにする。また、データブロックSDA1とSDB1は全く同一のデータブロックであることを補足する(図11上)。   Next, the packet data generation unit 281 duplicates the data block SD1, inputs the data blocks SD1 arranged in a prescribed order to the code adding unit 291, and adds the data block SDA1 to which the error detection code is added. Signed packet data 323 in which SDB1 is arranged in a prescribed order is generated. Here, the data blocks SDA1 and SDB1 are arranged in this order. Further, it is supplemented that the data blocks SDA1 and SDB1 are exactly the same data block (upper part of FIG. 11).

次に、符号付パケットデータ323を通信装置211の送信部231から送信する。通信ケーブル250にノイズが印加されて、送信した符号付パケットデータ323にデータ誤りが発生し、これが符号付パケットデータ324、符号付パケットデータ325に変化したと仮定し、この符号付パケットデータ324を通信装置210の受信部240で受信し、また符号付パケットデータ325を通信装置212の受信部242で受信する。さらに通信装置210の誤り検出部300に符号付パケットデータ324、通信装置212の誤り検出部302にパケットデータ325をそれぞれ転送し、データブロックごとに誤りがあるかどうかを検査する。ここでは誤り検出部300と誤り検出部302がともにデータブロックMDB1とMDA2で誤りを検出したとする(図11中、下)。   Next, the signed packet data 323 is transmitted from the transmission unit 231 of the communication device 211. Assuming that noise is applied to the communication cable 250, a data error occurs in the transmitted signed packet data 323, and this is changed to signed packet data 324 and signed packet data 325. The data is received by the receiving unit 240 of the communication device 210, and the signed packet data 325 is received by the receiving unit 242 of the communication device 212. Further, the signed packet data 324 is transferred to the error detection unit 300 of the communication device 210 and the packet data 325 is transferred to the error detection unit 302 of the communication device 212 to check whether there is an error for each data block. Here, it is assumed that the error detection unit 300 and the error detection unit 302 both detect an error in the data blocks MDB1 and MDA2 (lower in FIG. 11).

通信装置210では、データブロックSDA1に誤りがないためSDA1を有効とし、この有効と判定したデータブロックからデータSD1を受信データ抽出部310により抽出し受信バッファ270に転送する
このように、通信装置間の各伝送経路でノイズの影響を受けてデータ誤りが発生した場合においても、オリジナルのデータブロックと複製されたデータブロックで同時に誤りが発生しない限り、正常なパケットデータの再送を不要にできる。したがって、パケットデータの伝送における誤り発生率が大幅に低下し、再送処理を必要とする不具合の発生率を大幅に低減でき、リアルタイム性を確保できる。
In communication device 210, data block SDA1 has no error, so SDA1 is validated. Data SD1 is extracted from received data block 310 by received data extraction unit 310 and transferred to reception buffer 270. Even if a data error occurs due to noise in each of the transmission paths, normal packet data retransmission can be made unnecessary unless an error occurs simultaneously in the original data block and the duplicated data block. Therefore, the error occurrence rate in packet data transmission is greatly reduced, the failure occurrence rate requiring retransmission processing can be greatly reduced, and real-time performance can be ensured.

本発明の通信装置は、ある1つの経路でデータに誤りが発生しても次の経路には修復されたデータが伝送され、マスター装置からの再送を不要とするため、ノイズが多発する劣
悪な環境にもかかわらずリアルタイム性を必要とする産業用途、その中でも特にリング接続で多くのスレーブ装置を接続している場合に有用である。
The communication apparatus according to the present invention is inferior in that noise occurs frequently because the repaired data is transmitted to the next path even if an error occurs in the data on a certain path and the retransmission from the master apparatus is unnecessary. This is useful for industrial applications that require real-time performance regardless of the environment, especially when many slave devices are connected by ring connection.

本発明の実施例1および実施例2における通信システムのブロック図The block diagram of the communication system in Example 1 and Example 2 of this invention 本発明の実施例1におけるパケットデータ再生例1の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 1 in Example 1 of this invention 本発明の実施例1におけるパケットデータ再生例2の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 2 in Example 1 of this invention 本発明の実施例1におけるパケットデータ再生例3の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 3 in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1におけるパケットデータ再生例4の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 4 in Example 1 of this invention. 本発明の実施例2におけるパケットデータ再生例1の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 1 in Example 2 of this invention 本発明の実施例2におけるパケットデータ再生例2の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 2 in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2におけるパケットデータ再生例3の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 3 in Example 2 of this invention. 本発明の参考実施例における通信システムのブロック図Block diagram of a communication system in a reference embodiment of the present invention 本発明の参考実施例におけるパケットデータ再生例1の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 1 in the reference embodiment of the present invention 本発明の参考実施例におけるパケットデータ再生例2の説明図Explanatory drawing of the packet data reproduction example 2 in the reference embodiment of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

010〜013 通信装置
030〜033 送信部
040〜043 受信部
050〜053 通信ケーブル
060〜063 送信バッファ
070〜073 受信バッファ
080〜083 パケットデータ生成部
090〜093 符号付加部
100〜103 誤り検出部
110〜113 受信データ抽出部
120〜127 符号付パケットデータ
210〜212 通信装置
230〜232 送信部
240〜242 受信部
250 通信ケーブル
260〜263 送信バッファ
270〜273 受信バッファ
280〜283 パケットデータ生成部
290〜293 符号付加部
300〜303 誤り検出部
310〜313 受信データ抽出部
320〜325 符号付パケットデータ
010 to 013 Communication device 030 to 033 Transmission unit 040 to 043 Reception unit 050 to 053 Communication cable 060 to 063 Transmission buffer 070 to 073 Reception buffer 080 to 083 Packet data generation unit 090 to 093 Code addition unit 100 to 103 Error detection unit 110 ˜113 Received data extraction unit 120˜127 Signed packet data 210˜212 Communication device 230˜232 Transmission unit 240˜242 Reception unit 250 Communication cable 260˜263 Transmission buffer 270˜273 Reception buffer 280˜283 Packet data generation unit 290˜ 293 Code addition unit 300 to 303 Error detection unit 310 to 313 Received data extraction unit 320 to 325 Signed packet data

Claims (2)

マスター装置と複数台のスレーブ装置をリング接続して順次伝送する通信システムにおいて、送信元であるマスター装置は、送信バッファ内のコマンドデータからスレーブ装置ごとに分割されたデータブロックA1群を抽出し、その全てのデータブロックA1群に対して全く同一のデータブロックB1群を規定数分複製し、これらを規定の順序に配置したパケットデータP1を生成するパケットデータ生成部と、前記パケットデータP1を入力し、誤り検出用の符号を付加した符号付パケットデータを生成する符号付加部を備え、前記符号付パケットデータを送信部からスレーブ装置の受信部に送信し、前記スレーブ装置は、前記受信部で受信した符号付パケットデータをデータブロックごとに付加された誤り検出符号よりデータ誤りを検出する誤り検出部と、データ誤りのない有効なデータブロックC群を受信バッファへと転送する受信データ抽出部と、前記受信データ抽出部から転送された有効なデータブロックC群をデータブロックA2群とし、データブロックA2群に対して全く同一のデータブロックB2群を規定数分複製し、これらのデータブロックを規定の順序に配置したパケットデータP2を生成し、さらに自身の送信バッファ内からのレスポンスデータとその複製データを付加するパケットデータ生成部と、前記パケットデータ生成部から出力されたデータブロックごとに誤り検出符号を付加する符号付加部を備え、前記パケットデータ生成部は、さらにパケットデータP2およびレスポンスデータとその複製データの全てのデータブロックを規定の順序に再配置したパケットデータP3を生成する機能を備え、前記符号付加部でパケットデータP3内の全てのデータブロックごとに誤り検出符号を付加した符号付パケットデータP4を生成し、送信部から相手先の受信部に伝送する通信システム。 In a communication system in which a master device and a plurality of slave devices are sequentially connected by ring connection, a master device that is a transmission source extracts a data block A1 group divided for each slave device from command data in a transmission buffer, A packet data generator for generating a packet data P1 in which a specified number of identical data blocks B1 are copied for all the data blocks A1 in a specified order, and the packet data P1 is input. And a sign adding unit that generates signed packet data to which an error detection code is added, and transmits the signed packet data from the transmitting unit to the receiving unit of the slave device. Data errors are detected from the error detection code added to each data block in the received signed packet data. That an error detection unit, and a reception data extracting unit to forward the no data error valid data block group C to the receiving buffer, the valid data block C group data blocks transferred from the reception data extracting unit A2 A group of data blocks B2 that are identical in number to the data block A2 group are copied by a specified number, and packet data P2 in which these data blocks are arranged in a specified order is generated. A packet data generation unit that adds response data and its duplicate data; and a code addition unit that adds an error detection code to each data block output from the packet data generation unit. The packet data generation unit further includes packet data relocate all data blocks of the copy data and P2 and response data to the prescribed sequence Having a function of generating a packet data P3, the sign adding section generates the signed packet data P4 obtained by adding an error detection code for every data block in the packet data P3, the receiver of the destination from the transmission unit Communication system to transmit to . パケットデータP2のオリジナルデータと複製データがともに有効でなかったスレーブ装置のパケットデータ生成部は、レスポンスデータに変えてエラーの発生を示すエラーデータを付加し、マスター装置は、前記エラーデータによりそのスレーブ装置が正常に受信できなかったことを認識する請求項1記載の通信システム。 The packet data generation unit of the slave device in which both the original data and the duplicated data of the packet data P2 are not valid adds error data indicating the occurrence of an error instead of the response data, and the master device uses the error data to indicate the slave data. The communication system according to claim 1, wherein the apparatus recognizes that reception has failed .
JP2004056116A 2004-03-01 2004-03-01 Communications system Expired - Lifetime JP4296967B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004056116A JP4296967B2 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Communications system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004056116A JP4296967B2 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Communications system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005252346A JP2005252346A (en) 2005-09-15
JP4296967B2 true JP4296967B2 (en) 2009-07-15

Family

ID=35032471

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004056116A Expired - Lifetime JP4296967B2 (en) 2004-03-01 2004-03-01 Communications system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4296967B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5615747B2 (en) * 2011-03-25 2014-10-29 富士通テレコムネットワークス株式会社 Optical packet transmission / reception system
WO2013183732A1 (en) * 2012-06-06 2013-12-12 京セラ株式会社 Communication control method and base station

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005252346A (en) 2005-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7653768B2 (en) Method, system, and program for master and slave units connected in daisy chain wherein appended error code is transferred between the units
JP5060547B2 (en) Communication system having interface device and master / slave structure
US10523462B2 (en) Communication network for transmission of messages
CN105373441B (en) Transmission control checking for interconnect circuits
JP5772911B2 (en) Fault tolerant system
CN102349059A (en) TLP processing circuit for PCI Express and relay device equipped with the same
JP2014140096A (en) Communication system
CA2551433A1 (en) Sending device, receiving device, communication control device, communication system, and communication control method
JP4296967B2 (en) Communications system
JP4078670B2 (en) Data transmission method and apparatus
JP2006186527A (en) Data transmission system and method therefor
JP6668964B2 (en) Image forming system, image data transmission unit, and image data transmission method
CN113722770B (en) End-to-end protection method and system based on hierarchical data integrity
CN1007021B (en) Method of error detection and correction by reconstruction of majority
JP2015165625A (en) Bulk transmission device, bulk transmission system and bulk transmission method
JP2012235335A (en) Method and device for detecting incorrect connection between devices
JPWO2007096987A1 (en) Error control device
Jyothi et al. Implementation of low complex and high secured SPI communication system for multipurpose applications
JP2018160030A (en) Control device, control method and fault-tolerant device
KR20020033227A (en) Circuit for parallel cyclic redundancy check in data communication
US10997006B2 (en) Transfer apparatus and transfer method
EP2824572A1 (en) Fail safe device and method for operating the fail safe device
JP2016184862A (en) Data transmission device, data transmission system, data transmission method, and data transmission program
US20090150727A1 (en) Data transmission method
JP4063123B2 (en) Serial communication network system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060405

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20060512

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080904

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080916

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081024

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090324

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090406

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4296967

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120424

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130424

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140424

Year of fee payment: 5

EXPY Cancellation because of completion of term